不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究:
不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究,介绍了-种用于造纸工业的淀粉衍生物一羧甲基淀粉钠(CMS)。主要研究了不同取代度 的CMS对纸张的增强作用,研究表明:不同取代度的CMS对纸张增强效果不同,取代度为0.91的 CM S对纸张的增强效果最好。
羧甲基淀粉钠,又称淀粉甘醇酸钠(caiboxyl
methyl starch,CMS),是淀粉衍生物淀粉酿的
主要品种之一,是一种白色或略带黄色的粉末,具有 湿润性、无嗅、可直接溶于冷水等特性。自1924年 问世以来,其应用领域己发展到纺织、造纸、石油、日 化、胶粘剂、医药等行业,最近几年在造纸中的应用 越来越广泛[M]。本实验对不同取代度羧甲基淀粉 钠纸张増强性能进行了研究。
1实验部分
1 1实验原料
次氯酸盐漂白麦草浆,打浆度为31. 5°SR;取代 度分别为0.26 0.51,0.15 0.91的羧甲基淀粉钠,不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究, 编号分别为1号,2号,3号,4号,自制,目前只合成 出这4种取代度的CMSAl(S〇4)3# 18H2〇。
1 2实验设备
ZQJ- B型抄片器;PHS- 3B型精密jH计;JJ- 1
型电动搅拌器;浆料分散器;电子天平;ZLL-30型纸 张拉力仪;ZQJ10型多摆纸张撕裂度仪。
13实验步骤
分散浆料一溶解CMS—加入(MS-用Al(S〇4)3
溶液调节pH = 1—抄纸一物检[5 6]。
2结果与讨论
21用量的影响
影响CMS増强效果的因素很多,包括CMS用 量,浆料pH (所用浆料的pH > 1),抄纸条件等。以 前研究结果表明:加入CMS后,浆料静置30 min抄 片,浆料pH = 1上网浆质量分数为0. 1%,抄片仪 干燥真空度为0. 07~ 0. 08MPa干燥温度为105 °C 时,CMS的増强效果最好[7]。故本实验只对CMS 的用量进行研究。
/(N" m" g- *)
测量值增值% 测量值增值%
055.1442.9408.7050
026ft8849.4315119.0273.70
0461.5147.691106100511546
0660.6749.701574113233007
0860.695ft4817569.0554.02
1062.155ft2717069.9481428
1261.6248.851377100331526
1560.7645.736.499.6091039
由表3可知,抗张指数在加入量为w = 1. 2%时 最大;加入量为w = 0. 6%时,撕裂指数最大,抗张指 数比最大值小2. 47N" m/g综合考虑,3号CMS的 较佳加入量为w = 0. 6%。
表4 4号CMS的用量对纸张强度的影响
w ( CM S )
/%
定量
/(g" m-2)
抗张指数
撕裂指数
由表1可知,1号CMS加入量为w = 0. 8%时抗 张指数最大,不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究,撕裂指数在其加入量为w = 0. 6%达到 最大,但抗张指数在其用量为w = 0. 6%时比w = 0. 8%时只小0.78N# m/g综合两指数和经济成本 考虑,1号CMS较佳用量为w = 0. 6%。
表2 2号CMS的用量对纸张强度的影响
/(N" m" g- 1 )/(mN" m2 • g-1 )
测量值 增值 /% 测量值 增值 /%
0551442.9408.7050
0.2616447.6811041253644.01
0.4615153852540146556835
0.6601952922324117683519
0.864.9054.312649128924810
1.06139538325377.521-136
1.2605749.8416076.381-267
1.56076510618917.417-148
w ( CM S)定量
/%/( g# m- 2)
抗张指数
/(N" m" g- *)
撕裂指数 /(mN# m2# g- i)
测量值 增值 /% 测量值 增值 /%
055.1442.9408.7050
0.260.6546117.387.914-908
0.456.0343.180.569.1384.74
0.655.7746247.68109002523
1.059.695ft391735123304164
1.256.595ft511764118703641
1.556.9145.856.788.434- 3.11
由表4可知,抗张指数和撕裂指数都是随加入 量增加先变大后变小,不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究,并且抗张指数和撕裂指数都 是在其用量为w = 0. 4%时最佳,故4号CMS的较 佳用量为w = 0. 4%。
2 2不同取代度CMS纸张增强效果的比较
不同CMS的取代度,CMS的性能就有差别,对 纸张的增强效果也不同。自制1号,2号,3号和4 号CMS纸张增强效果如图1、图2所示。由图1可
由表2可看出,随着2号CMS用量的增加,抗 张指数和撕裂指数是先增加后下降;抗张指数在加 入量为w = 1. 2%时最大,但加入量为w = 1. 0% (抗张 指数为50.39 N# m/g)和w= 1.观(抗张指数为 50. 51N# m/g)时相差不大,而撕裂指数在加入量为 w = 1%时最大,故2号CM S较佳用量为w = 1. 0%。
图
不同取代度CMS用量对抗张指数的影响
表3 3号CMS的用量对纸张强度的影响
w (CM S)定量
/%/( g# m - 2 )
抗张指数
/(N" m" g- 1)
撕裂指数
/(mN" m2" g- 1)
测量值 增值 /% 测量值 增值 /%
055.1442.9408.7050
0.260.8844.724.14105862161
0.460.1341.82- 2.60128504762
0.662.7143.601.54134885495
0.861.0143.561.45116103338
1.062.0844.172.86112732950
1.263.3546077.29111802843
1.561.9635.90-1649.3537.44
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 !.5
w(CMS)/%
图2不同取代度CMS用量对撕裂指数的影响
知:4号CMS对纸张抗张指数増强效果最好,其次 为 1号 CMS>2号 CMS> 3号 CMS。
由图2可看出,4号(MS对纸张撕裂指数増强效 果也是最好,其次为3号CMS> 2号CMS> 1号CMS 故综合来看,4号CMS对纸张的増强效果最好。
3实验结论
(1)不同取代度的CMS取得较佳増强效果的加 入量是不同的,不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究,取代度为0.26的1号CMS较佳用 量为0.6%;取代度为0.52的2号CMS较佳用 量为1.0%;取代度为0.75的3号CMS的较佳 加入量为w= 0.6%;取代度为0.91的4号CMS的 最佳用量为w = 0. 4%。
(2)不同取代度的CMS对纸张増强效果不同, CMS的取代度对CMS的増强效果有很大影响,其中 以取代度为0.91的4号(MS纸张増强效果最好。
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